[发明专利]一种长寿命电子皮肤及其制备方法

说明书

本发明公开了一种长寿命电子皮肤及其制备方法，涉及电子元器件技术领域，本发明包括从下倒上依次设置的衬底1、栅电极2、栅极绝缘层3和有机半导体4，有机半导体4上设有源电极5和漏电极6，所述有机半导体层4中引入了质量百分比为1％‑3％的虾青素、5％‑7％的虫胶以及0.2％‑0.5％的还原氧化石墨烯；本发明保证了器件的载流子迁移率，制备了高性能的晶体管器件，实现具有更高灵敏度的电子皮肤。

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，更具体的是涉及一种长寿命电子皮肤及其制备方法。

背景技术

在现代的科技背景下，随着人们生活水平的不断提高，能够感知人体皮肤的基本信息(温度、压力等)，同时能够将采集到的数据通过外接设备显示出来的电子皮肤越来越受到人们的重视。

现有的电子皮肤，大多是将电子元器件制备成超薄的尺寸贴合于皮肤的表面，这就不可避免的面临着一些问题，比如人体分泌的汗液以及油脂对电子皮肤的侵蚀，空气中水氧对于电子皮肤的侵蚀，虽然通过二次封装，我们可以解决部分问题，但是二次封装无疑增加了制备成本，同时对器件的微型化、智能化提出了挑战。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有电子皮肤技术中器件寿命差、灵敏度低、外接设备复杂带来的技术问题，本发明提供一种长寿命电子皮肤及其制备方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种长寿命电子皮肤，包括从下倒上依次设置的衬底、栅电极、栅极绝缘层和有机半导体，有机半导体上设有源电极和漏电极，所述有机半导体层中引入了质量百分比为1％-3％的虾青素、5％-7％的虫胶以及0.2％-0.5％的还原氧化石墨烯。

进一步地，所述衬底可采用刚性衬底或者柔性衬底，如硅片、玻璃、聚合物薄膜和金属箔中的一种，有一定的防水汽和氧气渗透的能力，有较好的表面平整度。

进一步地，所述源电极和漏电极的厚度为10～100nm，栅电极、源电极和漏电极采用具有低电阻的材料构成，低电阻的材料为低电阻金属材料或金属氧化物或导电复合材料，所述金属材料为金(Au)、银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铜(Cu)、钙(Ca)、钡(Ba)、镍(Ni)一种或多种；金属氧化物为氧化铟锡(ITO)或氧化锌锡(IZO)导电薄膜；导电复合材料为金胶、银胶、碳胶中的一种。

进一步地，所述栅极绝缘层的厚度为20～520nm，栅极绝缘层采用具有良好的介电性能的无机绝缘材料和有机绝缘材料。

进一步地，所述的无机绝缘材料为二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(A12O3)、氟化锂(LiF)、二氧化钛(TiO2)、二氧化铪(HfO2)、五氧化二坦(Ta2O5)的一种或多种；有机绝缘材料为聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙基丙烯酸酯(PCA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)或聚乙烯(PE)一种或多种。

进一步地，所述有机半导体探测层(4)的厚度为25～400nm，有机半导体探测层(4)采用聚3-己基噻吩(P3HT)、Tips-并五苯(Tips-Pentacene)的一种或多种可溶性有机半导体材料。

一种长寿命电子皮肤的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、对制备好栅电极的玻璃衬底进行彻底的清洗，清洗后用干燥氮气吹干；

步骤2、在栅电极上制备栅极绝缘层；

步骤3、对栅极绝缘层经行加热烘烤；

步骤5、在栅极绝缘层上制备机半导体层，机半导体层为质量百分比为1％-3％虾青素、5％-7％虫胶以及0.2％-0.5％还原氧化石墨烯混合涂层；

步骤6、在有机半导体层制备源电极和漏电极。